Внутреннее строение и функции листа

Самой важной частью листа является листовая пласти­на. Снаружи листовая пластинка покрыта кожицей (эпи­дермисом). В клетках кожицы нет хлоропластов, поэтому она беспрепятственно пропускает свет к основным тканям листа. Клетки кожицы плотно прилегают друг к другу и надежно защищают внутренние ткани листа.

Сверху кожица может быть покрыта слоем воска или воскоподобного вещества, которые также несут защитную функцию. Они препятствуют проникновению в листья болезнетворных микроорганизмов, защищают лист от перегрева и излишнего испарения воды. Эту же роль выполняют и волоски, которые являются выростами кле­ток кожицы и иногда густо покрывают лист. У листьев, расположенных горизонтально, кожица верхней и нижней сторон по строению несколько различается. Среди клеток покровной ткани на нижней стороне листовой пластинки расположены устьица.

Ь ьти ьттттттттттттттттттттттттттттттттттттттттт

Устьице — щелевидное отверстие в кожице (эпидерме), окружен­ное двумя замыкающими клетками. Служит для газооб­мена и транспирации. На свету при достаточном увлажнении ус­тьица открыты, в темноте или при недостатке воды — закрыты.

Рис. А-закрытое, Б-открытое. 1 - замыкающие клетки устьица, 2 - щель устьица, 3 – хлоропласты, 4 –прилегающие клетки кожицы листа (основная эпидерма), 5 - утолщенная клеточная стенка, 6 – тонкая клеточная стенка.

Механизм работы устьиц обусловлен следующими особенностя­ми строения замыкающих клеток: они содержат хлоропласты, в то время как остальные клетки эпидермы их не содержат; за­мыкающие клетки имеют утолщенную стенку со стороны устьичной щели. На свету идет процесс фотосинтеза только в замыкаю­щих клетках; образующиеся сахара повышают концентрацию клеточного сока, что в силу законов осмоса вызывает поступление воды в эти клетки. Повышается тургорное давление, и клетки на­чинают разбухать, увеличиваясь в объеме. Но этому препятствует клеточная стенка, особенно ее сторона, обращенная к устьичной щели, — утолщенная. В результате замыкающие клетки растяги­ваются в сторону основной эпидермы, где стенки более тонкие, а толстые следуют за всей клеткой, — устьице открывается. Но­чью, когда фотосинтез не происходит, замыкающие клетки воз­вращаются на место и смыкаются — устьице закрывается. Отме­чено, что при открывании устьиц в замыкающие клетки перемещаются ионы калия, которые также определяют увеличение тургорного давления и объема клеток

Испарение в жаркую погоду способствует охлаждению листьев, пере­движению воды и растворенных в ней веществ по растению, но при недостаточном увлажнении почвы приводит к завяданию, а то и гибели растения. Различают испарение воды через кутикулу на поверхности растения (кутикулярное) и устьичное (через устьица).

Под кожицей находится хлорофиллоносная паренхима (хлоренхима). Эта ткань образует мякоть листа. Здесь про­исходит процесс фотосинтеза. Под верхним эпидермисом расположена столбчатая хлоренхима (ткань). Клетки ее вытянуты в длину, плотно прилегают друг к другу, в них много хлоропластов. Обычно хлоропласты ориентированы таким образом, чтобы максимально использовать энергию солнечного света. Слой столбчатой ткани оптимально осве­щается, и в нем интенсивно идет процесс фотосинтеза.

У растений, выросших в условиях яркого освещения, листья обычно имеют два или три слоя столбчатой ткани – их называют световыми.

У растений, выросших в тени, при недостатке света, столбчатые клетки образуют только один тонкий слой в верхней части листа – их называют теневыми.

Под столбчатой хлоренхимои (тканью) находится губчатая хлоренхима (ткань), клетки которой имеют округлую или продолговатую форму, содержат меньше хлоропластов и расположены рыхло, так как между клетками развиваются крупные межклеточники, заполненные воздухом. Губча­тая ткань прилегает к нижнему эпидермису. Процесс фото­синтеза в губчатой ткани не столь интенсивен, как в столб­чатой, но зато здесь активно идут процессы транспирации и газообмена. Воздух проходит через устьица, попадает в межклеточники и по ним поступает ко всем тканям листа. Вода в газообразном состоянии, кислород и углекислый газ, образующиеся при фотосинтезе и дыхании, собирают­ся в межклеточниках, а из них через устьица выделяются наружу. Таким образом, оба вида ассимиляционной ткани связаны между собой в единую сложную систему.

В центре листа находится крупный проводящий пучок, а сбоку более мелкие пучки. В верхней части проводящего пучка проходят ситовидные трубки и клетки-спутницы. Снизу к ним прилегают элементы водопроводящей тка­ни — сосуды и трахеиды. Проводящий пучок листа содер­жит также механическую ткань, которая расположена или в виде замкнутого кольца, или отдельными участками сверху и снизу. Механическая ткань укрепляет проводя­щие пучки и придает листу механическую прочность.

На поверхности листа проводящие пучки хорошо выри­совываются в виде жилок. Характер расположения жилок в листе (жилкование) — важный систематический при­знак.

Жилкование листа бывает:

ü дуговое (лист ландыша);

ü параллельное (лист злака).

Дуговое и параллельное жилкование характерно для однодольных растений.

Для двудольных растений характерно сетчатое жилкование:

ü пальчатое, когда все жилки сходятся в одной точке у основания листовой пластинки (клен татарский);

ü перистое, когда выражена центральная жилка (лист че­ремухи, березы).

Ткани листа	Строение	Функция
Покровная ткань	Верхняя кожица образована плотно при­жатыми прозрачны-ми клетками (4), не­правильной формы. Часто покрыта кути­кулой или волосками	Обращена к солнцу, защита от внешних воздействий и испаре­ния
Нижняя кожица обычно имеет устьица. Устьица образованы двумя замыкающи­ми (2) клетками, стенки которых утолще­ны с одной стороны, между ними расположена устьичная щель (1). Замыкающие клетки имеют хлоропласты (3).	Расположена с нижней стороны листа. Защита, дыхание и испа­рение
Основная ткань: столбчатая	Плотно лежащие клетки цилиндрической формы с хлоропластами	Расположена с верхней стороны листа. Служит для фотосинтеза
губчатая	Округлые клетки с межклетниками, образующими воздуш-ные полости, содержат меньшее количество хлорофилла	Расположены ближе к нижней стороне листа. Фотосинтез + во­до- и газообмен
Механиче­ская	Жилка листа (волокна)	Упругость и прочность
Проводящая	Жилка листа: - сосуды	Ток воды и минеральных ве­ществ от корня
- ситовидные трубки	Ток воды и органических веществ к стеблю и корню

Ø С2. Какой тип листа изображён на рисунке? Какие части листа обозначены на рисунке цифрами 1 и 2 и какие функции они выполняют? 1) простой лист с сетчатым жилкованием и прилистниками; 2) 1- листовая пластинка, выполняет функции фотосинтеза, газообмена, транспирации, у некоторых растений - вегетативного размножения; 3) 2 — жилки обеспечивают транспорт веществ, опору листа.